使Java对象不可变

Question

我的目标是让Java对象不可变。我有一个班级< code >学生。为了实现不变性，我用以下方式对它进行了编码:

public final class Student {

private String name;
private String age;

public Student(String name, String age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
}

public String getName() {
    return name;
}

public String getAge() {
    return age;
}

}

我的问题是，实现学生班级不变性的最佳方法是什么？

Answer 1

如何使可变对象不可变？

< li >将该类声明为final，这样它就不能被扩展。 < li >将所有字段设为私有，以便不允许直接访问。 < li >不要为变量提供setter方法 < li >将所有可变字段设为final，以便其值只能赋值一次。 < li >通过执行深度复制的构造函数初始化所有字段。 < li >在getter方法中执行对象克隆以返回副本，而不是返回实际的对象引用。

来源

我们为什么要创建不可变的对象？
不可变对象只是其状态（对象的数据）在构造后无法更改的对象。

< li >安全性:存储敏感信息，如用户名、密码、连接URL、网络连接等。 < li >易于构建、测试和使用 < li >自动线程安全，没有同步问题 < li >不需要复制构造函数 < li >不需要克隆的实现 < li >允许hashCode使用延迟初始化，并缓存其返回值 < li >用作字段时不需要进行防御性复制 < li >制作好映射键和集合元素(这些对象在集合中不能改变状态) < li >一旦构造，就建立它们的类不变量，并且永远不需要再次检查它 < li >始终保持“失败原子性”(Joshua Bloch使用的一个术语):如果一个不可变的对象抛出异常，它绝不会处于不希望的或不确定的状态

来源

在Java中，字符串是不可变的，它提供了诸如缓存，安全性，无需复制即可轻松重用等功能。源

Answer 2

在创建不可变类时，您必须考虑一些事情：

< li >完成您的课程< code>final -您已经完成了 < li >使所有字段< code>private和< code>final -在您的代码中进行适当的更改 < li >不要提供任何改变实例状态的方法 < li >如果您的类中有可变字段，如< code>List或< code>Date，将它们设为< code>final是不够的。您应该从它们的< code>getters返回一个防御副本，这样它们的状态就不会因为调用方法而改变。

对于第四点，假设您的类中有一个＜code＞Date＜code＞字段，那么该字段的getter应该如下所示：

public Date getDate() {
    return new Date(this.date.getTime());
}

制作防御性副本可能会成为一个令人头疼的问题，当你的可变字段本身由一些可变字段组成时，而这些可变字段又可能包含一些其他可变字段。在这种情况下，您需要以迭代方式复制它们中的每一个。我们将可变字段的迭代副本命名为深度复制。

自己实现深度复制可能很麻烦。但是，撇开这个问题不谈，你应该再次考虑你的类设计，一旦你看到自己陷入了制作深度防御性副本的要求。

Answer 3

严格来说，你的类不是不可变的，它只是有效地不可变。要使其不可变，您需要使用 final：

private final String name;
private final String age;

尽管这种差异看起来很微妙，但它在多线程上下文中会产生重大影响。不可变类本质上是线程安全的，有效的不可变类只有在安全发布时才是线程安全的。